(57)【要約】【課題】ボリューム回路１１は、複数の半導体スイッチ２２の中から１つを選択してオンにして、出力／入力のレベル比を切替えて音量を変更する。選択半導体スイッチ２２の変更は、入力音声信号がゼロクロスするタイミングに合わせることが段差的な音量切替によるノイズを抑制する。各半導体スイッチ２２をオンへ切替えるタイミングを、入力音声信号がゼロクロスするタイミングに合わせることを改善する。【解決手段】入力音声信号はローパスフィルタ１２を経てウィンドゥコンパレータ１３へ供給され、ウィンドゥコンパレータ１３は、ローパスフィルタ１２からの入力レベルの絶対値がＡ以下である場合、”１”を出力する。ゲート回路１４は、ユーザのボリューム操作に係る調整信号に対し、ウィンドゥコンパレータ１３からの”０”から”１”への切替わるタイミングでボリューム回路１１へレベル比切替を指示するボリューム調整信号を供給する。【選択図】図１
2010219679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力と入力とのレベル比について設定されている段階的な複数のレベル比の中から１つ選択したレベル比で音声信号をレベル変換することにより音量を調整するレベル変換手段、
前記レベル変換手段の入力音声信号が通過するローパスフィルタ、
ユーザ操作に係る音量変更指示信号を生成する指示信号生成手段、及び
前記レベル変換手段による調整音量を前記音量変更指示信号の指示に対応させかつ前記ローパスフィルタの出力がゼロレベルを含む所定レベル範囲にあるタイミングで前記レベル変換手段にレベル比を変更させるレベル比制御信号を供給する制御信号供給手段、
を備えることを特徴とする音量調整装置。
【請求項２】
前記レベル変換手段は、各レベル比に対応付けてオン又はオフにされる複数のスイッチング素子を含み、
前記制御信号供給手段が前記レベル変換手段へ出力する制御信号は、オンにするスイッチング素子とその切替タイミングとを指定するものとなっていることを特徴とする請求項１記載の音量調整装置。
【請求項３】
前記制御信号供給手段は、前記ローパスフィルタの出力が前記所定レベル範囲の限界値に該範囲外から到達したことに応動して、前記レベル変換手段にレベル比を変更する指示のレベル比制御信号を供給することを特徴とする請求項２記載の音量調整装置。
【請求項４】
前記音量変更指示信号は、オン又はオフにするスイッチング素子に対応付けたスイッチング素子別指示信号であり、
前記制御信号供給手段は、前記スイッチング素子別指示信号を保持するラッチを備えるとともに、前記レベル比変更手段へのレベル比制御信号を、オン又はオフにするスイッチング素子に対応付けたスイッチング素子別制御信号とし、各スイッチング素子別制御信号を、それが、前記入力音声信号について設定されている最小周波数の入力音声信号の周期の１／２以上維持されるように、前記ラッチの出力に基づき順番に生成、供給することを特徴とする請求項２又は３記載の音量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル音量（ボリューム）方式の音量調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、デジタル音量方式の音量調整装置を開示する（特許文献１の第２図）。デジタル音量方式の音量調整装置では、音量が段差的に変化し、これがノイズとなることに鑑み（特許文献１の図１）、特許文献１の音量調整装置では、音声信号のゼロ又はその近傍を検出し（特許文献１の第３図（Ｃ））、その検出時に合わせて音量変更を実施するようにしている（特許文献１の第３図の時刻ｔ４，ｔ７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２０６２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９は従来のデジタル音量方式の音量調整装置における音量変更時のノイズについての説明図である。なお、音量の変更には、増大と減少との２通りがあるが、図９の例は音量を減少させる場合を示している。図９において、入力音声信号とは、後述のボリューム回路１１（図１）の入力であり、レベル比変更後の音声信号（出力音声信号）とはボリューム回路１１の出力である。
【０００５】
ユーザによる音量切替操作は任意の時刻に行われ、結果、入力音声信号のレベルが比較的高い時に、ユーザが音量切替操作を行うことがある（図９の時刻ｔａ）。その場合、レベル比変更後の音声信号は大きな段差で変化し、これがノイズとなってしまう。
【０００６】
図１０は従来のノイズ抑制付き音量調整装置の作用説明についての波形図である。入力音声信号（図１０の上から１番目）に対し、それをコンパレータに入力して０レベルと比較し、該コンパレータは、入力音声信号が０レベル以上（正）及び０レベル未満（負）である各期間にそれぞれ”１”（高レベル）及び”０”（低レベル）を出力する（図１０の上から２番目）。
【０００７】
コンパレータの出力パルスのエッジ検出のパルス信号（図１０の上から３番目）は、コンパレータの出力パルスの立上がり及び立下りのタイミングで生成される。切替指令信号（図１０の上から４番目）は、任意時刻におけるユーザによる音量調整操作に基づき生成されたものである。
【０００８】
切替指令信号（図１０の上から４番目）及びエッジ検出パルス信号（図１０の上から３番目）はＤフリップフロップ（図示せず）の入力端子及びクロック端子へそれぞれ供給され、該Ｄフリップフロップの出力は、パルス信号（図１０の上から３番目）によってラッチされた切替指令信号（図１０の下から３番目）となる。すなわち、該Ｄフリップフロップの出力は、切替指令信号が”１”となってから、最初のエッジ検出パルスの発生時（時刻ｔｂ）に、”０”から”１”へ切替えられ、切替指令信号が”０”となってから、最初のエッジパルスの発生時（時刻ｔｄ）に、”１”から”０”へ切替えられる。
【０００９】
Ｄフリップフロップの出力（図１０の下から３番目）は、ボリューム回路１１（後述の図１）へ制御信号として供給され、ボリューム回路１１は、その回路遅延のために、現実には、Ｄフリップフロップからの制御信号に対して所定時間遅延を想定したタイミング波形（図１０の下から２番目）により制御されることになる。すなわち、ボリューム回路１１におけるレベル比の切替タイミングは、入力音声信号がゼロクロスするタイミングより後になり（時刻ｔｃ）、結果、出力音声信号（図１０の下から１番目）には、わずかではあるが、段差が生じ、これがノイズの原因になっている。
【００１０】
本発明の目的は、音声信号のゼロクロスのタイミングに的確に合わせてデジタル音量の変更を実施する音量調整装置を提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、音声信号のゼロクロスのタイミングに合わせてデジタル音量の変更を実施する場合の回路遅延によるレベル比切替タイミングの変更遅れを防止する音量調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、音声信号の出力と入力との段階的なレベル比を変更して、音量を調整するデジタル音量式音量調整装置において、音量変更のタイミングを音声信号のゼロクロスに合わせる場合に、入力音声信号からそのゼロクロスを直接、検出するのに代えて、入力音声信号の低域周波数成分に基づき検出する。
【００１３】
本発明によれば、さらに、入力音声信号の低周波数成分のレベルについて、そのゼロを含む限定された所定のレベル範囲を設定し、低周波数成分のレベルが該所定のレベル範囲の限界値に該範囲外から到達したタイミングでボリューム切替部に切替信号を供給する。
【００１４】
本発明の音量調整装置は次のものを備えている。
出力と入力とのレベル比について設定されている段階的な複数のレベル比の中から１つ選択したレベル比で音声信号をレベル変換することにより音量を調整するレベル変換手段、
前記レベル変換手段の入力音声信号が通過するローパスフィルタ、
ユーザ操作に係る音量変更指示信号を生成する指示信号生成手段、及び
前記レベル変換手段による調整音量を前記音量変更指示信号の指示に対応させかつ前記ローパスフィルタの出力がゼロレベルを含む所定レベル範囲にあるタイミングで前記レベル変換手段にレベル比を変更させるレベル比制御信号を前記レベル変換手段へ供給する制御信号供給手段。
【００１５】
本発明の好ましい音量調整装置では、前記制御信号供給手段は、前記ローパスフィルタの出力が前記所定レベル範囲の限界値に該範囲外から到達したことに応動して、前記レベル変換手段にレベル比を変更する指示のレベル比制御信号を供給する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の音量調整装置によれば、デジタル音量式音量調整装置において、音量変更のためのレベル比切替のタイミングを入力音声信号のゼロクロスに合わせる場合に、入力音声信号の低域周波数成分に基づき入力音声信号のゼロクロスのタイミングを検出するので、入力音声信号の高周波数成分の影響を排除して、入力音声信号のゼロクロスのタイミングを精確に検出することができる。
【００１７】
本発明の好ましい音量調整装置によれば、入力音声信号の低周波数成分の音声信号のレベルについて、そのゼロを含む限定された所定のレベル範囲を設定し、入力音声信号の低周波数成分のレベルが該所定のレベル範囲の限界値に該範囲外から到達したタイミングでレベル比変更の切替信号をレベル比切替部に供給するので、すなわち、レベル比切替部の回路遅延を見越して、適当に早めて切替信号を供給するので、レベル比切替部の現実のレベル比切替タイミングが入力音声信号のゼロクロスタイミングに十分に近づけて、ノイズを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】音量調整装置のブロック図である。
【図２】半導体スイッチ式ボリューム回路の概略構成図である。
【図３】機械スイッチ式ボリューム回路の概略構成図である。
【図４】音量調整装置の各箇所の信号波形図である。
【図５】ボリューム回路におけるレベル比切替が一段ずつ順番に行うことができるようにすることについての波形説明図である。
【図６】ボリューム回路におけるレベル比切替が一段ずつ行なわれることを保証する音量調整装置のブロック図である。
【図７】ゼロクロスの検出精度を図１の音量調整装置より向上させた音量調整装置のブロック図である。
【図８】別の音量調整装置のブロック図である。
【図９】従来のデジタル音量方式の音量調整装置における音量変更時のノイズについての説明図である。
【図１０】従来のノイズ抑制付き音量調整装置の作用説明についての波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１において、音量調整装置１０は、プリメインアンプ等のオーディオ装置に装備され、ボリューム回路１１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２、ウィンドゥコンパレータ１３及びゲート回路１４を備える。なお、図１において、Ｓ１〜Ｓ６は、後述の図４における各波形信号Ｓ１〜Ｓ６の抽出点を示している。
【００２０】
ＣＤやラジオ放送等の再生信号としての入力音声信号は、ボリューム回路１１の入力端へ供給されるとともに、ローパスフィルタ１２の入力端へ供給される。ローパスフィルタ１２は、該入力音声信号の低周波数成分（周波数が所定値以下である成分）のみを抽出して、ウィンドゥコンパレータ１３へ供給する。ウィンドゥコンパレータ１３は、ローパスフィルタ１２からの入力信号のレベルが＋Ａ〜−Ａの範囲の内にある場合には、”１”をゲート回路１４へ供給し、該範囲の外にある場合には、”０”をゲート回路１４へ供給する。なお、Ａは、０ではないものの、０に十分に近い正の値として設定している。
【００２１】
ボリュームレベル調整信号は、音量調整装置１０が装備されているオーディオ装置のボリューム操作部材をユーザが手動操作することに伴って生成されるものであり、ゲート回路１４へ供給される。
【００２２】
ゲート回路１４は、ウィンドゥコンパレータ１３からの制御信号に基づきボリューム回路１１の方へのボリュームレベル調整信号の通過を制御する。ゲート回路１４の出力は、ボリューム調整信号として、ボリューム回路１１へ供給される。ボリューム回路１１は、ボリューム調整信号に対応付けられたタイミングでレベル比を切替えるとともに、ボリューム調整信号に対応付けられたレベル比で入力音声信号を変換して、出力音声信号を生成する。該出力音声信号は、パワーアンプ（図示せず）を経てスピーカ（図示せず）へ供給される。
【００２３】
図２の半導体スイッチ式ボリューム回路２０はボリューム回路１１の第１の具体例である。半導体スイッチ群２１は、出力側を半導体スイッチ式ボリューム回路２０の出力端子へ共通に接続されている複数の半導体スイッチ２２を有している。複数の抵抗２３は、半導体スイッチ式ボリューム回路２０の入力端子とアースとの間に直列に接続されている。各抵抗２３の反アース側端子は、対応の半導体スイッチ２２の入力側端子へ接続されている。
【００２４】
半導体スイッチ式ボリューム回路２０へゲート回路１４から供給されるボリューム調整信号は、半導体スイッチ２２別になっているとともに、オンにする半導体スイッチ２２を１つだけ選択させる制御信号となっている。半導体スイッチ式ボリューム回路２０の入力端子とアースとの間の抵抗値は、どの半導体スイッチ２２がオンであっても、不変であるのに対し、半導体スイッチ式ボリューム回路２０の出力端子とアースとの間の抵抗値は、どの半導体スイッチ２２がオンになるかにより決まる。結果、どの半導体スイッチ２２がボリューム調整信号によりオンになるかにより、半導体スイッチ式ボリューム回路２０の入力と出力とのレベル比、すなわち音量が決定される。
【００２５】
図３の機械スイッチ式ボリューム回路３０はボリューム回路１１の第２の具体例である。機械スイッチ群３１は、出力側を機械スイッチ式ボリューム回路３０の出力端子へ共通に接続されている複数の機械スイッチ３２を有している。複数の抵抗３３は、機械スイッチ式ボリューム回路３０の入力端子とアースとの間に直列に接続されている。各抵抗３３の反アース側端子は、対応の機械スイッチ３２の入力側端子へ接続されている。
【００２６】
機械スイッチ式ボリューム回路３０へゲート回路１４から供給されるボリューム調整信号は、機械スイッチ３２別になっているとともに、オンにする機械スイッチ３２を１つだけ選択させる制御信号となっている。機械スイッチ式ボリューム回路３０の入力端子とアースとの間の抵抗値は、どの機械スイッチ３２がオンであっても、不変であるのに対し、機械スイッチ式ボリューム回路３０の出力端子とアースとの間の抵抗値は、どの機械スイッチ３２がオンになるかにより決まる。結果、どの機械スイッチ３２がボリューム調整信号によりオンになるかにより、機械スイッチ式ボリューム回路３０の入力と出力とのレベル比、すなわち音量が決定される。
【００２７】
図４を参照して、音量調整装置１０の作用について説明する。なお、図４において、信号Ｓ５ａを除く信号Ｓ１〜Ｓ６は、図１のＳ１〜Ｓ６の箇所における信号となっている。また、信号のゼロレベルはこの例ではアース電圧となっている。また、時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔ１０は時間軸方向へ順番に、すなわち時間的に前から後ろの順番で定義されている。
【００２８】
入力音声信号Ｓ１は、ローパスフィルタ１２により高周波数成分を除去されて、ＬＰＦ通過後音声信号Ｓ２となる。高周波数成分含有の音声信号では、レベルが細かく変動し、該高周波数成分のためにゼロクロスを短時間に頻繁に繰り返し、精確なゼロクロスタイミングを検出できない。これに対し、信号Ｓ２は、入力音声信号の内、高周波数成分を除去されているので、高周波数成分に因る短時間の頻繁なゼロクロスが抑制される。結果、ウィンドゥコンパレータ１３は、入力音声信号Ｓ１が＋Ａ〜−Ａのレベル範囲の限界値＋Ａ，−Ａに該範囲外から到達したことを精確に検出することと同等の動作をすることとなる。
【００２９】
ウィンドゥコンパレータ１３は、信号Ｓ２に対し、そのレベルが＋Ａ〜−Ａの範囲にある場合は、”１”を出力する結果、ウィンドゥコンパレータ１３の出力信号Ｓ３は、ｔ２−ｔ４，ｔ５−ｔ６，ｔ８−ｔ１０において”１”になる。
【００３０】
ゲート回路１４は、オーディオ装置に配備されているボリューム調整部材に対するユーザ操作に係る切替信号Ｓ４をユーザ操作に伴い供給される。信号Ｓ４は、ボリューム調整部材に対するユーザ操作に伴い、”１”となるとともに、ボリューム調整部材に対するユーザ操作は任意に生じるので、信号Ｓ４が”１”に維持される期間ｔ１−ｔ７は、信号Ｓ３が”１”になっているタイミングとは無関係となっている。ボリューム回路１１におけるレベル比の変更を入力音声信号Ｓ１のゼロクロスのタイミングで行なって、段差的なレベル比変更に因るノイズを防止するためには、信号Ｓ３に同期して、ボリューム回路１１へのレベル比変更指示を行う必要がある。
【００３１】
ゲート回路１４は、例えばＤフリップフロップから成り、信号Ｓ３及びＳ４をそれぞれクロック端子及び入力端子へ供給される。したがって、ゲート回路１４の入力端子が”１”にあるときに、クロック端子にクロックパルスが到来すると、ゲート回路１４の出力は”１”へ切替わり、ゲート回路１４の入力端子が”０”にあるときに、クロック端子にクロックパルスが到来すると、ゲート回路１４の出力は”０”へ切替わる。この例では、ゲート回路１４の出力としてのタイミング信号Ｓ５は、ｔ２−ｔ８間において”１”となる。
【００３２】
信号Ｓ５は、ユーザ操作による切替信号Ｓ４が、時刻ｔ１で”１”になった以降で信号Ｓ３が”０”から”１”へ最初に切替わる時刻ｔ２において、”０”から”１”へ切替わる。該信号Ｓ５は直ちにゲート回路１４からボリューム回路１１へ供給される。
【００３３】
ボリューム回路１１は、ゲート回路１４から信号Ｓ５を受けて、該信号Ｓ５に対応付けられている半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２をオンにする。ボリューム回路１１における回路遅延が無ければ、ボリューム回路１１は、時刻ｔ２において、その入力と出力とのレベル比の切替を実施することになる。しかしながら、現実のボリューム回路１１は、回路遅延を有しているので、信号Ｓ５に対して直ちにレベル比切替が実施されることなく、あたかも、信号Ｓ５に対して遅延した信号Ｓ５ａに対してレベル比切替を実施しているように、動作する。タイミング信号Ｓ５がｔ２−ｔ８間で”１”であるのに対し、回路遅延を考慮した最終的なタイミング信号Ｓ５ａは、立上がりも立下がりも所定時間遅延して、ｔ３−ｔ９間で”１”となっている。
【００３４】
信号Ｓ５の立上がり時刻ｔ２は、信号Ｓ２がゼロクロスした時刻ではなく、信号Ｓ２のレベルが＋Ａ〜−Ａのレベル範囲の限界値＋Ａ，−Ａに到達した時刻であるので、信号Ｓ１がゼロクロスする時刻より適当に早められている。所定値Ａは、ｔ２−ｔ３の時間がボリューム回路１１の回路遅延時間に等しくなるように、設定される。
【００３５】
これにより、ボリューム回路１１の出力音声信号Ｓ６は、時刻ｔ３に的確に合わせたレベル比変更のために、段差的なレベル比としてのノイズは排除される。
【００３６】
信号Ｓ５ａは、所定の１つの半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２に対応付けられたものとなっており、信号Ｓ５ａの”１”の期間は、該所定の１つの半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２のオン期間に対応付けられる。信号Ｓ５ａの立下り時刻ｔ９では、該所定の１つの半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２により１つ下の段（図４はボリューム減少の例を説明しており、１つ下とは図２又は図３における下を意味する。ボリューム増大の場合では、１つ上の段となる。）の半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２をオンにする回路遅延考慮の別のパルス信号（図示せず）が立上がり、該１つ下の段の半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２がオフからオンに切替えられて、同様に、段差の無いレベル比変更が実施される。
【００３７】
図４では、切替信号Ｓ４は、図示の簡略化上、１つのパルスしか記載されていないが、実際には、切替信号Ｓ４は、半導体スイッチ２２別又は機械スイッチ３２別にユーザによるボリューム操作部材の操作量に対応する個数、順番に送られてくるものとなっている。すなわち、ユーザが、オーディオ装置のボリューム操作部材を操作すると、インクリメント式ロータリエンコーダから操作量及び操作方向に関係してパルスが２相で出力され、この２相のパルスからユーザ指示が音量増大か減少かが判明するとともに、ユーザが指示した音量が判明する。インクリメント式ロータリエンコーダからの２相のパルス出力に基づき生成したパルス信号（図４の信号Ｓ４に相当する。）がゲート回路１４へ各半導体スイッチ２２又は各機械スイッチ３２別に供給される。信号Ｓ４の各パルスは、それに対応付けられた半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２をオンにすることを指示するものになっている。
【００３８】
ボリューム回路１１は、ユーザがボリューム操作部材の操作により指示したボリュームに対応するレベル比に切替わる場合、操作開始前のボリュームに対応するレベル比Ｒａから操作終了後のボリュームに対応するレベル比Ｒｂへ一気に切替わるのではなく、ボリューム回路１１においてレベル比Ｒａとレベル比Ｒｂとの間に設定されている中間の全部のレベル比Ｒｍについてその昇順（音量増大の場合）又は降順（音量減少の場合）で切替えていく。また、音量調整装置１０では、レベル比の各切替タイミングが、ウィンドゥコンパレータ１３の出力信号Ｓ３に同期するように実施される。
【００３９】
この場合、或る問題が生じる。ユーザによるボリューム操作部材の操作速度が速いと、これに伴い、信号Ｓ４のパルス幅が減少し、該パルス幅が、ボリューム回路１１への入力音声信号について設定している最小周波数の音声信号の周期Ｔの１／２未満になってしまうことが起き得る。信号Ｓ４のパルス幅がＴ／２未満になると、音量調整装置１０では、該信号Ｓ４の”１”の期間に、入力音声信号Ｓ１のゼロクロスが１度も起こらず、該信号Ｓ４に対応付けられた半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２がオンにならずに、飛ばされることになり、ユーザによる操作に対してボリューム回路１１との切替動作が発生させられないことになる。
【００４０】
図５はボリューム回路１１におけるレベル比切替が一段ずつ順番に行うことができるようにすることについての波形説明図である。図５において、上から１番目の波形は、ボリューム回路１１への入力音声信号についての通過可能周波数範囲の最小周波数の音声信号の波形である。信号Ｓ４のパルスの幅が、ボリューム回路１１への入力音声信号について設定している最小周波数の音声信号の周期Ｔの１／２以上である場合には（図５の下から１番目のパルス）、該パルスの期間内に、音声信号のゼロクロスが少なくとも１度は生じるので、該パルス信号Ｓ４に対応するパルス信号Ｓ５がボリューム回路１１へ供給されて、該パルス信号Ｓ４に対応付けられている半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２を音声信号Ｓ１のゼロクロスのタイミングでオフからオンへ切替えることができる。
【００４１】
これに対し、信号Ｓ４のパルスの幅が、Ｔ／２未満である場合には（図５の上から２番目のパルス）、該パルスの期間内に、音声信号のゼロクロスが１度も起きない事態が生じ、該パルスに対応付けられた半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２がオンにならずに、該半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２を飛び越えて、その次の段の半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２がオンになってしまい、ボリューム回路１１におけるレベル比の切替が一段飛び越えて進んでしまう。
【００４２】
図６はボリューム回路１１におけるレベル比切替が一段ずつ行なわれることを保証する音量調整装置４０のブロック図である。音量調整装置４０において、図１の音量調整装置１０の素子と同一の素子は、音量調整装置１０の素子と同一の符号を付して、その説明を省略し、相違点についてのみ説明する。音量調整装置４０では、音量調整装置１０に対して、ラッチ回路４１及び発振回路４２が追加される。
【００４３】
ラッチ回路４１は、半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２の総数に等しいラッチ素子を有し、ユーザ操作による各切替信号Ｓ４（図４）を対応のラッチ素子に保持する。発振回路４２は、ボリューム回路１１への入力音声信号について設定している最小周波数より少し十分に大きい所定周波数の発振信号を生成して、それを同期信号としてラッチ回路４１へ出力する。ラッチ回路４１は、発振回路４２からの同期信号を受けて、”１”に保持されているラッチ素子を、ボリューム回路１１のレベル比への対応付けの昇順（音量増大の場合）又は降順（音量減少の場合）で走査し、その順番で各ラッチ素子の”１”から、Ｔ／２より大きいパルス幅のパルスを生成し、ゲート回路１４へ供給する。結果、パルス幅がＴ／２未満である切替信号Ｓ４が存在しても、その切替信号Ｓ４に対応する信号Ｓ５がゲート回路１４からボリューム回路１１へ供給され、ボリューム回路１１では、対応の半導体スイッチ２２又は機械スイッチ３２が、途中のものが飛ばされることなく、順番にオンに切替えられていく。
【００４４】
図７はゼロクロスの検出精度を音量調整装置１０より向上させた音量調整装置４５のブロック図である。音量調整装置４５において、音量調整装置１０の素子と同一の素子は、音量調整装置１０の素子と同一の符号を付して、その説明を省略し、相違点についてのみ説明する。音量調整装置４５では、音量調整装置１０に対して、増幅器４６が追加される。
【００４５】
増幅器４６は、音声信号Ｓ１を増幅してから、ローパスフィルタ１２へ供給する。これにより、音量調整装置４５におけるローパスフィルタ１２の出力振幅は、音量調整装置１０におけるローパスフィルタ１２の出力振幅より増大し、音量調整装置１０における前述の所定値Ａは音量調整装置４５では所定値Ｂ（Ｂ＞Ａ）となる。結果、音量調整装置４５では、ウィンドゥコンパレータ１３は、音量調整装置１０のウィンドゥコンパレータ１３におけるＡに代えて、それより十分に大きいＢを検出すればよいことになり、検出精度を上げることができる。あるいは、検出精度が上がることにより、音量調整装置４５では、レベルＢｂ（Ａ＜Ｂｂ＜Ｂ）を検出することにし、該Ｂｂは、増幅器４６を前段に配置しない音量調整装置１０のウィンドゥコンパレータ１３におけるＡｂ（Ａｂ＜Ａ）に対応し、より精密なレベルを検出して、入力音声信号のゼロクロスのタイミングにレベル比切替タイミングを厳密に合わせることができるようになる。
【００４６】
図８は音量調整装置５０のブロック図である。音量調整装置５０の具体例は音量調整装置１０，４０又は４５である。音量調整装置５０が装備される装置は、オーディオ装置に限定されず、オーディオ出力機能をもつあらゆる装置（例：テレビ、ビデオ再生装置、通信機、携帯電話器又は情報処理装置）であってよい。また、音量調整装置５０が装備される装置は、据え置き型、携帯型又は車載型とすることができる。
【００４７】
音量調整装置５０は、レベル変換手段５１、ローパスフィルタ５２、指示信号生成手段５３及び制御信号供給手段５４を備える。レベル変換手段５１及びローパスフィルタ５２の具体例はそれぞれボリューム回路１１及びローパスフィルタ１２である。制御信号供給手段５４の具体例はウィンドゥコンパレータ１３及びゲート回路１４である。レベル変換手段５１は、出力と入力とのレベル比について設定されている段階的な複数のレベル比の中から１つ選択したレベル比で音声信号をレベル変換することにより音量を調整する。
【００４８】
ローパスフィルタ５２は、レベル変換手段５１の入力音声信号が通過する。指示信号生成手段５３は、ユーザ操作に係る音量変更指示信号を生成する。制御信号供給手段５４は、レベル変換手段５１による調整音量を音量変更指示信号の指示に対応させかつローパスフィルタ５２の出力がゼロレベルを含む所定レベル範囲にあるタイミングでレベル変換手段５１にレベル比を変更させるレベル比制御信号をレベル変換手段５１へ供給する。
【００４９】
音量変更指示信号の具体例は図４の切替信号Ｓ４である。制御信号供給手段５４がレベル変換手段５１へ供給するレベル比制御信号の具体例は図４の切替信号Ｓ５である。所定レベル範囲の具体例は音量調整装置１０における＋Ａ〜−Ａである。
【００５０】
レベル変換手段５１が、レベル比を変更するタイミングをレベル変換手段５１の入力音声信号がゼロクロスするタイミングに合わせると、レベル比変更時の音量変化の段差が抑制され、デジタルボリューム特有の段差的な音量変化によるノイズを防止することができる。一方、レベル変換手段５１への入力音声信号は高周波数成分を含み、小刻みに変動している。音量調整装置５０では、レベル変換手段５１への入力音声信号のゼロクロスのタイミングを検出するために、該入力音声信号から直接検出するのではなく、該入力音声信号をローパスフィルタ５２に通し、ローパスフィルタ５２の出力に基づき検出するので、高周波数成分のために、入力音声信号が短時間に頻繁に所定レベル範囲に出入りすることが抑制され、入力音声信号が所定レベルに進入するタイミングを精確に検出して、レベル変換手段５１におけるレベル比変更時のノイズを抑制することができる。
【００５１】
典型的には、レベル変換手段５１は、各レベル比に対応付けてオン又はオフにされる複数のスイッチング素子５７を含み、制御信号供給手段５４がレベル変換手段５１へ出力するレベル比制御信号は、オンにするスイッチング素子５７とその切替タイミングとを指定するものとなっている。スイッチング素子５７の具体例は半導体スイッチ２２（図２）又は機械スイッチ３２（図３）である。
【００５２】
好ましくは、制御信号供給手段５４は、ローパスフィルタ５２の出力が所定レベル範囲の限界値に該範囲外から到達したことに応動して、レベル変換手段５１にレベル比を変更する指示のレベル比制御信号を供給する。
【００５３】
限界値の具体例は前述の＋Ａ，−Ａである。ローパスフィルタ５２の出力が所定レベル範囲外から該所定レベル範囲の限界値に到達したタイミングは、レベル変換手段５１への入力音声信号がゼロクロスするタイミングより所定時間、前となる。レベル変換手段５１は、回路遅延のために、レベル比を切替える制御信号を受けてから、実際にレベル比を切替えるタイミングまでに所定の遅延時間が生じてしまうが、ローパスフィルタ５２の出力が所定レベル範囲の限界値に該範囲外から到達したタイミングで制御信号供給手段５４からレベル変換手段５１へのレベル比制御信号が供給されることにより、レベル変換手段５１は、レベル比制御信号を、入力音声信号がゼロクロスするタイミングより適当に前に供給されることになり、最終的には、レベル変換手段５１におけるレベル比変更タイミングは、レベル変換手段５１の回路遅延にもかかわらず、入力音声信号のゼロクロスタイミングにほぼ一致したものになる。
【００５４】
典型的には、音量変更指示信号は、オン又はオフにするスイッチング素子５７に対応付けたスイッチング素子別指示信号となっている。そして、制御信号供給手段５４は、スイッチング素子別指示信号を保持するラッチ５８を備えるとともに、レベル変換手段５１へのレベル比制御信号を、オン又はオフにするスイッチング素子５７に対応付けたスイッチング素子別制御信号とし、各スイッチング素子別制御信号を、それが、前記入力音声信号について設定されている最小周波数の入力音声信号の周期の１／２以上維持されるように、前記ラッチの出力に基づき順番に生成、供給する。
【００５５】
ラッチ５８の具体例は図６のラッチ回路４１である。指示信号生成手段５３は、例えばインクリメント式ロータリエンコーダを含む。ユーザが音量操作部材を高速度で操作すると、指示信号生成手段５３から制御信号供給手段５４への音量変更指示信号としてのスイッチング素子別指示信号のパルス幅は、レベル変換手段５１の入力音声信号において設定している最小周波数の音声信号の周期Ｔの１／２未満になってしまうことがある。前述の図５で説明したように、スイッチング素子別指示信号のパルス幅がＴ／２より短いと、スイッチング素子別指示信号のパルスの期間に、レベル変換手段５１への入力音声信号が一度もゼロクロスしない事態が生じて、結果、該スイッチング素子別指示信号に対応するスイッチング素子５７のオン期間が飛ばされてしまう。ラッチ５８を付加して、該ラッチ５８の出力に基づきスイッチング素子別制御信号を生成することにより、レベル変換手段５１がユーザ操作開始前のレベル比と操作終了後のレベル比との中間レベル比に対応付けられたスイッチング素子５７がそのオン期間を飛ばされてしまう事態を回避することができる。
【００５６】
本明細書は様々な範囲及びレベルの発明を開示している。それら発明は、本明細書で説明した様々な技術的範囲及び具体的レベルの各装置及び各方法だけでなく、拡張ないし一般化の範囲で、各装置及び各方法から独立の作用、効果を奏する１つ又は複数の要素を抽出したものや、１つ又は複数の要素を拡張ないし一般化の範囲で変更したものや、さらに、各装置間及び各方法間で１つ又は複数の要素の組合せを入れ換えたものを含む。
【符号の説明】
【００５７】
５０：音量調整装置、５１：レベル変換手段、５２：ローパスフィルタ、５３：指示信号生成手段、５４：制御信号供給手段、５７：スイッチング素子、５８：ラッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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